1.什么是露點(diǎn)?
露點(diǎn)溫度用于衡量氣體中的水氣含量。水具備這樣一種特性:能夠在多種條件下以液體、固體或氣體的形式存在。為了解水蒸氣的性質(zhì),首先要知道氣體的一般性質(zhì)。
露點(diǎn) (Td) 是含水氣的氣體在恒壓下達(dá)到飽和時(shí)的溫度。這是相對(duì)于冰點(diǎn)以上的溫度而言的,此時(shí)表面冷凝物是液態(tài)水。霜點(diǎn) (Td/f) 指低于冰點(diǎn)時(shí)的飽和溫度,對(duì)應(yīng)的表面為冰。實(shí)際上,在冷凍條件下,霜往往比露珠更早形成。
這種差異是由于水氣在水面或冰面上方時(shí),其分壓發(fā)生輕微變化造成的。這種變化被用來計(jì)算代表高于和低于冰點(diǎn)溫度的飽和點(diǎn)的值。低于冰點(diǎn)溫度時(shí)的飽和點(diǎn)越低,Td 與 Td/f 之間的差異就越大(請(qǐng)參見圖表)。
3.露點(diǎn)與“壓力露點(diǎn)”有何區(qū)別?
在高于大氣壓的壓力條件下測量氣體的露點(diǎn)溫度時(shí),我們會(huì)用到“壓力露點(diǎn)”這一術(shù)語。它是指氣體在壓力環(huán)境下的露點(diǎn)溫度。這一點(diǎn)非常重要,因?yàn)楦淖儦怏w壓力會(huì)改變?cè)摎怏w的露點(diǎn)溫度。
增大氣體壓力會(huì)使該氣體的露點(diǎn)溫度升高。例如,大氣壓力為 1013.3 mbar,此時(shí)露點(diǎn)溫度為 -10 °C。由上表可知,水氣的分壓(用符號(hào)“e”表示)為 2.8 mbar。如果將空氣壓縮,使總壓力加倍到 2026.6 mbar,那么根據(jù)道爾頓定律,水氣的分壓 e 也將加倍到 5.6 mbar。5.6 mbar 對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度約為 -1 °C,因此很明顯,增大空氣壓力也會(huì)使空氣的露點(diǎn)溫度升高。相反,將壓縮空氣膨脹到大氣壓力會(huì)降低所有氣體組分(包括水氣)的分壓,從而降低氣體的露點(diǎn)溫度??倝毫εc水氣分壓 e 的關(guān)系可表示為:P1/P2 = e1/e2
通過將露點(diǎn)溫度換算為對(duì)應(yīng)的飽和水氣壓力,可以輕松地計(jì)算出總壓力變化對(duì)飽和水氣壓力的影響。然后可以將新的飽和水氣壓力值轉(zhuǎn)換回對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度。這些計(jì)算可以使用表格手動(dòng)完成,也可以借助各種軟件進(jìn)行。
5.為什么了解壓縮空氣中的露點(diǎn)很重要?
壓縮空氣中露點(diǎn)溫度的重要性取決于空氣的預(yù)期用途。在很多情況下,露點(diǎn)并非關(guān)鍵(氣動(dòng)工具的便攜式壓縮機(jī)、加氣站輪胎充氣系統(tǒng)等)。
6.壓縮空氣中露點(diǎn)溫度通常的范圍是多少?
壓縮空氣中的露點(diǎn)溫度范圍上限為環(huán)境溫度,可達(dá) -80 °C,有時(shí)在特殊情況下會(huì)更低。沒有空氣干燥能力的壓縮機(jī)系統(tǒng)往往會(huì)產(chǎn)生在環(huán)境溫度下飽和的壓縮空氣。裝有冷干機(jī)的系統(tǒng)中的壓縮空氣會(huì)流經(jīng)某種冷卻式熱交換器,從而使氣流中的水冷凝析出。這些系統(tǒng)通常會(huì)產(chǎn)生露點(diǎn)不低于 5 °C 的空氣。吸干機(jī)系統(tǒng)中的干燥劑吸收氣流中的水氣,可產(chǎn)生露點(diǎn)為 -40 °C 的空氣,必要時(shí)可進(jìn)一步干燥。
7.壓縮空氣的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是什么?
ISO8573.1 是具體說明壓縮空氣質(zhì)量的國際標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了三類空氣質(zhì)量的限值:
任何殘余顆粒物的顆粒尺寸
允許的露點(diǎn)溫度
殘余油含
8.如何可靠地測量壓縮空氣中的露點(diǎn)?
露點(diǎn)測量的一些原則適用于所有類型的儀表,無論制造商是誰:
選擇具有正確測量范圍的儀表:有些儀表適合測量高露點(diǎn),但不適合測量低露點(diǎn)。同樣,有些儀表適測量非常低的露點(diǎn),但在暴露于高露點(diǎn)時(shí),性能會(huì)受到影響。
了解露點(diǎn)儀表的壓力特征:有些儀表不適合在加工壓力下使用??梢园惭b這些儀表來測量膨脹到大氣壓力后的壓縮空氣,但如果壓力露點(diǎn)是所需的測量參數(shù),則測量的露點(diǎn)值必須進(jìn)行壓力補(bǔ)償校正。
正確安裝傳感器:遵循制造商的說明。不要在短管末端或其他無氣流的管道的“死區(qū)”部分安裝露點(diǎn)傳感器。